RU2611106C1 - Светосильный объектив - Google Patents

Abstract

Объектив может быть использован в качестве фотографического объектива. Светосильный объектив состоит из двух оптических компонентов, разделенных воздушным промежутком. Первый компонент состоит по ходу лучей из трех положительных менисков и одного отрицательного мениска, обращенных выпуклыми поверхностями к плоскости предметов, третий положительный и четвертый отрицательный мениски склеены между собой. Второй компонент состоит из мениска, выполненного склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз с одинаковыми по модулю радиусами, обращенного выпуклой поверхностью к плоскости изображения. Выполняются соотношения: 1.59<n₁=n₂<1.64, 1.72<n₄=n₇<1.77, 1.5<n₅<1.6, где n₁, n₂, n₄, n₅ и n₇ - показатели преломления материала первой, второй, четвертой, пятой и седьмой линз соответственно для линии спектра D. Технический результат - повышение относительного отверстия, увеличение углового поля в пространстве предметов и повышение технологичности. 2 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в качестве фотографического объектива.

Известен фотографический объектив, описанный в патенте US №3043193, МПК G02B 13/00, опубликованном 10.07.1962 г. Фотографический объектив, состоящий из двух оптических компонентов, разделенных воздушным промежутком, первый из которых по ходу лучей состоит из положительного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к плоскости предметов, и склеенного мениска, состоящего по ходу лучей из положительной линзы, обращенной выпуклой поверхностью к плоскости предметов, и отрицательной линзы, обращенной вогнутой поверхностью к плоскости изображения, второй оптический компонент состоит из склеенного мениска, обращенного выпуклой стороной к плоскости изображения, состоящего по ходу лучей из отрицательной линзы, обращенной вогнутой поверхностью к плоскости предметов, и положительной линзы, обращенной выпуклой поверхностью к плоскости изображения, и двояковыпуклой линзы.

Однако данный объектив имеет недостаточное относительное отверстие D:f`=1:2.0, а также недостаточную технологичность, так как все радиусы оптических поверхностей данного объектива разные.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является фотографический объектив, описанный в патенте US №3997248, МПК G02B 13/02, G02B 9/62, опубликованном 14.12.1976 г. Объектив состоит из двух оптических компонентов, разделенных воздушным промежутком, первый из которых по ходу лучей выполнен из трех одиночных положительных и одиночного отрицательного менисков, обращенных выпуклыми поверхностями к плоскости предметов, второй оптический компонент выполнен по ходу лучей из одиночного отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к плоскости изображения и одиночной положительной плоско-выпуклой линзы, обращенной выпуклой поверхностью к плоскости предметов, причем имеют место соотношения:

0.9<f_F/f<1.4

n₁, n₂, n₃>1,61

0.3/f<1/r₆-1/r₇<0.7/f

n₄, n₆>1.7,

ν₄, ν₆<30

0.1f<d₅+d₆+d₇<0.12f

0.55<f_Fb/f_F<0.7,

где: f - фокусное расстояние всей системы линз, f_F - фокусное расстояние первого оптического компонента; f_b - фокусное расстояние второго оптического компонента; f_Fb - задний фокальный отрезок первого оптического компонента; n₁, n₂, n₃, n₄ и n₆ - показатели преломления первой, второй, третьей, четвертой и шестой линз соответственно; ν₄ и ν₆ - число Аббе для четвертой и шестой линз соответственно; r₆ и r₇ - радиусы кривизны первой и второй поверхностей четвертой линзы.

Однако данный объектив обладает недостаточным относительным отверстием D:f`=1:2.0, недостаточным угловым полем 2w=24 град, в пространстве предметов и недостаточной технологичностью, так как все радиусы оптических поверхностей данного объектива разные.

Задачей изобретения является создание светосильного объектива с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Технический результат - повышение относительного отверстия, увеличение углового поля в пространстве предметов и повышение технологичности.

Это достигается тем, что в светосильном объективе, состоящем из двух оптических компонентов, разделенных воздушным промежутком, первый из которых по ходу лучей выполнен из трех положительных менисков, два из которых одиночные, и одного отрицательного мениска, обращенных выпуклыми поверхностями к плоскости предметов, второй оптический компонент выполнен из отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к плоскости изображения, и одиночной положительной плоско-выпуклой линзы, обращенной выпуклой поверхностью к плоскости предметов, в отличие от известного, в первом оптическом компоненте третий по ходу лучей положительный мениск выполнен склеенным с четвертым по ходу лучей отрицательным мениском, во втором оптическом компоненте первый по ходу лучей отрицательный мениск выполнен склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз с одинаковыми по модулю радиусами, причем имеют место соотношения:

1.59<n₁=n₂<1.64,

1.72<n₄=n₇<1.77,

1.5<n₅<1.6,

где n₁, n₂, n₄, n₅ и n₇ - показатели преломления материала по ходу лучей первой, второй, четвертой, пятой и седьмой линз соответственно для линии спектра D.

На фиг. 1 изображена оптическая схема светосильного объектива, на фиг. 2 - частотно-контрастная характеристика светосильного объектива для показателей 10 л/мм и 30 л/мм.

Светосильный объектив (фиг. 1) состоит по ходу лучей из двух оптических компонентов, первый из которых состоит из одиночного положительного мениска 1, одиночного положительного мениска 2, обращенного выпуклыми поверхностями к плоскости предметов, положительного мениска 3, склеенного с отрицательным мениском 4, обращенного выпуклой стороной к плоскости предметов. Второй оптический компонент светосильного объектива состоит из двояковогнутой линзы 5, склеенной с двояковыпуклой линзой 6, обращенной выпуклой поверхностью к плоскости изображения, а также одиночной плоско-выпуклой положительной линзы 7, обращенной выпуклой поверхностью к плоскости предметов. Апертурная диафрагма расположена между отрицательным мениском 4, склеенным с положительным мениском 3 первого оптического компонента и двояковогнутой линзой 5, склеенной с двояковыпуклой линзой 6 второго оптического компонента на расстоянии 5,5 мм от двояковогнутой линзы 5.

Светосильный объектив работает следующим образом.

Световой поток, исходящий из плоскости предметов, находящейся в бесконечности, проходит через положительный мениск 1, положительный мениск 2, положительный мениск 3, склеенный с отрицательным мениском 4, через двояковогнутую линзу 5, склеенную с двояковыпуклой линзой 6, и через одиночную плоско-выпуклую положительную линзу 7. Далее световой поток, пройдя через все оптические элементы светосильного объектива, строит изображение в плоскости наилучшей установки, в которой находится фотоприемное устройство (на фиг. не указано). Фокусировка объектива на конечное расстояние осуществляется перемещением всей оптической схемы.

В качестве конкретного примера реализации изобретения рассчитан светосильный объектив, исправленный в спектральном диапазоне от 435 нм до 656 нм с конструктивными данными, представленными в табл. 1.

Рассчитанный светосильный объектив имеет следующие характеристики:

Фокусное расстояние объектива f`	84,23 мм
Относительное отверстие	1:1,4
Угловое поле в пространстве предметов	28,5 град.
Линейное поле в пространстве изображений	2Y`=43,26 мм
Задний фокальный отрезок	38,2 мм

Для данного объектива имеют место соотношения:

1.59<(n₁=n₂=1,613094)<1.64,

1.72<(n₄=n₇=1,755234)<1.77,

1.5<(n₅=1,575020)<1.6.

В таблице 2 приведены длины волн и весовые коэффициенты предлагаемого светосильного объектива для 10 л/мм и 30 л/мм по варианту конкретного исполнения.

Светосильный объектив имеет одну плоскую оптическую поверхность - в одиночной положительной линзе второго компонента, и одинаковые по модулю радиусы сферических оптических поверхностей двояковыпуклой линзы, входящей в склеенный мениск второго компонента, что характеризует его повышенную технологичность. Таким образом, обеспечено получение технического результата: создан светосильный объектив с повышенным относительным отверстием, угловым полем в пространстве предметов при повышенной технологичности.

Claims (5)

1. Светосильный объектив, состоящий из двух оптических компонентов, разделенных воздушным промежутком, первый из которых по ходу лучей выполнен из трех положительных менисков, два из которых одиночные, и одного отрицательного мениска, обращенных выпуклыми поверхностями к плоскости предметов, второй оптический компонент выполнен из отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к плоскости изображения, и одиночной положительной плоско-выпуклой линзы, обращенной выпуклой поверхностью к плоскости предметов, отличающийся тем, что в первом оптическом компоненте третий по ходу лучей положительный мениск выполнен склеенным с четвертым по ходу лучей отрицательным мениском, во втором оптическом компоненте первый по ходу лучей отрицательный мениск выполнен склеенным из двояковогнутой и двояковыпуклой линз с одинаковыми по модулю радиусами, причем имеют место соотношения:
2. 1.59<n₁=n₂<1.64,
3. 1.72<n₄=n₇<1.77,
4. 1.5<n₅<1.6,
5. где n₁, n₂, n₄, n₅ и n₇ - показатели преломления материала по ходу лучей первой, второй, четвертой, пятой и седьмой линз соответственно для линии спектра D.

Images